Question

19．如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m．現(xiàn)使汽缸內(nèi)的氣體緩緩按圖乙所示的規(guī)律變化，汽缸內(nèi)的氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B．若該過程中氣體內(nèi)能發(fā)生了變化，氣體柱高度增加了△L．外界大氣壓強為p₀．下列說法中正確的是（　　）

• A． 該過程中汽缸內(nèi)氣體的壓強始終為p₀
• B． 該過程中氣體不斷從外界吸收熱量
• C． 氣體在該過程中吸收的熱量大于它對外界做的功
• D． A和B兩個狀態(tài)，單位面積汽缸內(nèi)壁在單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)相同

Answer 1

分析 由圖示圖象判斷氣體的狀態(tài)變化過程，應(yīng)用氣態(tài)方程判斷氣體壓強如何變化，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律答題．

解答 解：A、對活塞和砝碼受力分析，受到重力mg，大氣壓力${p}_{0}^{\;}S$，封閉氣體向上的壓力pS，根據(jù)受力平衡有$mg+{p}_{0}^{\;}S=pS$，解得$p={p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}$，因為氣缸中氣體發(fā)生的是等壓變化，故該過程中氣缸內(nèi)氣體的壓強始終為${p}_{0}^{\;}+\frac{mg}{S}$，故A錯誤；
B、該過程中理想氣體的溫度不斷升高，內(nèi)能增加△U＞0，氣體體積增加，對外做功即外界對氣體做W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得Q＞0，故該過程不斷從外界吸收熱量，故B正確；
C、由B分析知Q＞|W|，即氣體在該過程中吸收的熱量大于它對外界做的功，故C正確；
D、由圖示圖象可知，AB過程氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)氣體壓強的微觀意義知，氣體的溫度升高，分子的平均動能增大，則單個的分子對器壁的平均撞擊力增大，壓強不變，所以在相同時間內(nèi)撞在單位面積上的分子數(shù)減小，故D錯誤
故選：BC

點評 本題考查氣體的狀態(tài)方程中對應(yīng)的圖象，分析清楚圖示圖象、知道理想氣體內(nèi)能由氣體的溫度決定即可解題，解題時要抓住在V-T圖象中等壓線為過原點的直線